针对移动机器人导航定位需求,设计了一种低成本、便携式的多传感器组合导航系统。采用ARM Cortex—M4内核的STM32F407处理器为电路核心,利用微惯性测量单元(MIMU)、全球卫星定位系统(GPS)以及电子罗盘作为导航数据源,进行了相关的硬件设计;采用移动导航平台进行实验验证,通过实测数据进行分析,结果表明:该组合导航系统可以有效提高导航精度,使其导航定位经纬度误差稳定在1.0 m左右,航向角误差稳定在0.8°以内,对移动机器人导航有一定的参考价值。 电子罗盘解算的姿态信息H(t)=03×6diag［ＲMＲNcosL1］03×903×3diag［111］03×12(4)式中L为纬度，ＲM，ＲN分别为卯酉圈和子午圈曲率半径。观测噪声V(t)为随机白噪声。在AＲM平台中，必须将连续系统进行离散化方可进行信息融合处理［8］，结合组合导航量测方程和观测方程对系统进行离散化可得X2系统总体方案设计2．本文由张家港市泰宇机械有限公司全自动弯管机网站采集网络资源整理! http://www.wanguanjimuju.net1硬件平台设计系统结构原理如图1所示。液晶LCD数据显示SD卡数据存储SPI通信电压转换（3.3V）DC/DC电压转换（+5V）I2C通信电子罗盘SPI通信MIMU（陀螺仪和加速度计）RS-232GPS接收机32位微处理器（误差曲线-电动液压弯管机数控弯管机价格低电动液压弯管机多少钱MCU）图1系统结构原理图系统以微惯性测量单元为核心传感器，GPS和电子罗盘加以辅助确保移动机器人能获得较好的导航和定位精度。1)MEMS惯性器件:系统采用的惯性器件是ADI公司的微惯性测量单元ADIS16365，其具有成本低、功耗低、体积小等优点。ADIS16365器件是完整的惯性系统，内置一个三轴陀螺仪和一个三轴加速度计。它结合了业界领先的iMEMS技术与优化动态性能信号调理功能，在平台控制、机器人技术和导航领域有着广泛的应用。2)电子罗盘芯片:系统选用了霍尼韦尔公司的HMC5983，其内置高分辨的HMC118X系列的磁阻传感器，包含了Honeywell公司的先进的工艺，具有自动消磁带、偏置带和一个12位ADC，数据更新率达220Hz，并且带温度补偿，通过I2C或者SPI进行通信。3)GPS模块采用的u-bloxLEA—5T:该接收机模块能够提供伪距、载波相位等原始数据，拥有强大的在线配置功能，将采集到的数据通过Matlab软件进行作图，实验中系统姿态误差和位置误差的误差曲线如图3，图4所示。05001%0001%500-101横滚角误差/(°)0500-101俯仰角误差/(°)0500-0.800.8航向角误差/(°)时间/s1%0001%5001%0001%500图3姿态误差曲线纬度误差/10-5(°)经度误差/10-5(°)高度误差/m1%0001%5001%0001%500图4位置误差曲线图从图3可以看出，利用SINS/GPS/电子罗盘结合起来构成组合导航系统，移动机器人的航向角误差有非常显著的减小，其俯仰角和横滚角误差范围为1．0°以内，航向角精度控制在0．8°左右;移动机器人的位置误差也得到了明显的收敛。实验结果表明:对移动机器人平台而言，采用该组合导航系统能提供一种高精度航向角的方法，能有效抑制系统航向角误差，进而提高组合导航系统的滤波精度。4结束语为满足移动机器人自主导航的任务需求，基于AＲM-Cortex-M4为内核的32位微处理器设计一种低成本、便携式的多传感器组合导航计算机，能有效提高移动机器人自主导航精度。阐述了多传感器误差曲线-电动液压弯管机数控弯管机价格低电动液压弯管机多少钱本文由张家港市泰宇机械有限公司全自动弯管机网站采集网络资源整理! http://www.wanguanjimuju.net